一次調(diào)頻系統(tǒng)在某儲能項目上的應(yīng)用

一、項目背景

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，風(fēng)力、光伏、儲能等新能源技術(shù)快速發(fā)展，儲能技術(shù)作為智能電網(wǎng)領(lǐng)域中關(guān)鍵的組成部分，其發(fā)揮的作用越來越重要。為了保證電網(wǎng)在不同擾動下的安全穩(wěn)定，大規(guī)模儲能在電網(wǎng)調(diào)頻中的應(yīng)用越來越廣泛。

實際上早在2022年，GB/T 40595-2021標(biāo)準(zhǔn)就提出了對于接入35KV接入35kV及以上電壓等級的儲能電站、風(fēng)電、光伏等并網(wǎng)電源。它明確了一次調(diào)頻動態(tài)性能的要求，包括有功功率的滯后時間、上升時間、調(diào)節(jié)時間以及穩(wěn)定時的有功功率調(diào)節(jié)偏差等。

本儲能項目位于江蘇省宿遷市，由威騰能源負(fù)責(zé)總EPC。項目總裝機容量為30MWh。根據(jù)項目接入系統(tǒng)的批復(fù)要求，儲能能量管理系統(tǒng)需具備接受電網(wǎng)調(diào)度指令或電站AGC/AVC系統(tǒng)控制指令的能力。此外，儲能系統(tǒng)還需具備參與一次調(diào)頻和無功功率控制的功能。

二、項目介紹

本項目使用了我司一次調(diào)頻系統(tǒng)。本系統(tǒng)包含一面800*600*2200標(biāo)準(zhǔn)控制柜，電源支持AC/DC 220V/110V 50～60Hz單電源/冗余電源可選(失電告警)；內(nèi)置一臺QTouch-3200一次調(diào)頻核心服務(wù)，操作系統(tǒng)采用實時Linux系統(tǒng)，搭載最新的QTouch自主可控跨平臺組態(tài)軟件V3.0版本，具備IEC60870、IEC61850、Modbus、OPC等眾多通訊接口，具有強大的邏輯編程能力，可以自定義控制策略和自動控制方式。

考慮到本儲能項目是2條高壓直流母線分別并網(wǎng)，我們內(nèi)置了2臺高精度電網(wǎng)頻率采集裝置，分別采集兩條直流母線的頻率。該頻率采集器具備分辨率為0.002Hz，并有長達(dá)2000個周期數(shù)據(jù)錄波功能，具有電能量統(tǒng)計、諧波采集、快速電壓波動、電壓暫變、動態(tài)捕捉等強大的電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析能力；具有SOE記錄、故障錄波、穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)/瞬態(tài)電能質(zhì)量、多路DO輸出等特色功能，功能強大，以滿足協(xié)調(diào)控制設(shè)備高精度高速度采樣控制需求，從而滿足電站驗收標(biāo)準(zhǔn)頻率精度不大于0.003Hz。

系統(tǒng)內(nèi)置一臺17寸的可觸摸顯示器，以及一臺工業(yè)級數(shù)據(jù)交換機，采用了熱備電源。顯示器展示我們舜通智能自主研發(fā)的最新一代QTouchV3.0組態(tài)軟件，具備強大的高可靠性圖形界面，實時顯示監(jiān)控點位所有的狀態(tài)信息、實時參數(shù)信息，顯示頻率監(jiān)測系統(tǒng)的一次接線圖，實時曲線圖，歷史曲線圖，實時報警信息，歷史報警信息等等，畫面切換流暢。大大提升了工程運維人員的工作效率。  

一次調(diào)頻設(shè)備的外觀以及結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所展示：

三、項目亮點

儲能電站一次調(diào)頻系統(tǒng)對時間響應(yīng)要求高，理論上要求一次調(diào)頻系統(tǒng)從檢測到電網(wǎng)頻率變化到開始響應(yīng)的時間應(yīng)盡可能短，一般要求不大于1秒。我們的一次調(diào)頻核心服務(wù)器除了本身具備強大的邏輯編程能力，還內(nèi)置了我司最新一代QTouchV3.0組態(tài)軟件，組態(tài)軟件使用即時通信語言，極大的減少了通信延時；軟件代碼采用模塊化設(shè)計，極大程度上減少了代碼冗余；軟件具備處理時間序列的實時數(shù)據(jù)能力，可以大大滿足運行過程的高實時性要求；軟件具備強大的歷史數(shù)據(jù)管理能力，解決運行過程中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)存儲的問題。  

我們的一次調(diào)頻系統(tǒng)整體采用了模塊化設(shè)計方案，本項目中客戶的電站是通過2條高壓直流母線分別并網(wǎng)，我們只需要增加一臺高精度頻率采集器就能夠滿足客戶的項目需求，極大程度上幫助客戶節(jié)省了設(shè)備成本。此外模塊化設(shè)計大大降低了工程人員的工作開發(fā)難度，在實時過程中交付周期變得更可控。

四、總結(jié)

儲能電站一次調(diào)頻系統(tǒng)在保障電網(wǎng)安全、促進(jìn)新能源消納、提升電力系統(tǒng)運行效率等方面發(fā)揮著重要作用，儲能電站參與一次調(diào)頻可以獲得調(diào)頻服務(wù)收入，可提高儲能電站的收益，對于構(gòu)建堅強、智能、綠色的現(xiàn)代電力系統(tǒng)具有重要意義對于推動能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)清潔能源的高比例消納，促進(jìn)低碳、綠色、可持續(xù)的能源發(fā)展。